JPS61237360A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
- Publication number
- JPS61237360A JPS61237360A JP60076744A JP7674485A JPS61237360A JP S61237360 A JPS61237360 A JP S61237360A JP 60076744 A JP60076744 A JP 60076744A JP 7674485 A JP7674485 A JP 7674485A JP S61237360 A JPS61237360 A JP S61237360A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slit
- ion
- electrode
- ions
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、磁場分散型二重収束方式の質量分析計に係り
、特に、バックグランドを低減させ、目的とするイオン
だけをコレクタまで到達させることを図った質量分析計
に関する。
、特に、バックグランドを低減させ、目的とするイオン
だけをコレクタまで到達させることを図った質量分析計
に関する。
ライフサイエンス分野の発展に伴ない、生体に関連した
物質の分子量や分子構造を測定する手段として質量分析
計が用いられている。この分野では極微量の試料を扱う
ことが多く、高感度で高い質量分解能を持った装置の開
発が望まれている。
物質の分子量や分子構造を測定する手段として質量分析
計が用いられている。この分野では極微量の試料を扱う
ことが多く、高感度で高い質量分解能を持った装置の開
発が望まれている。
この要求を満足する装置として、イオン源、磁場、静電
場の順に配置し、これに四重極レンズを組み込んだイオ
ン光学系がマス・スペクトロメトリ・レビュー （Ｍａ
ｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ）
１９ｇ３゜２ 、 Ｐｐ、２９９〜３２５．に提案され
ている。このイオン光学系は、第５図に示すように、磁
場先行であり、イオン源１を出たイオンビームを四重極
レンズ２．３、八重極レンズ５を介して磁場６に導びき
、磁場６でイオンを質量分散させた後に四重極レンズ４
、および電場セクタ７ａ、７ｂで作られる静電場７によ
りイオンコレクタ８に収束させている。なお、第５図（
ａ）は構成図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ水平方向
および垂直方向のイオン軌道を示す図である。以上の構
成であるので、磁場分散で目的とするイオン以外のもの
は中心軌道から外れるが、しかし、中心軌道から外れた
イオンがセクタ電極にあたって反射したり、また、ガス
と衝突した後四重極レンズ、静電場等で集められコレク
タに到達してしまうことがしばしばある。これらはバッ
クグランド信号を与えるので微量測定には都合の悪いも
のである。
場の順に配置し、これに四重極レンズを組み込んだイオ
ン光学系がマス・スペクトロメトリ・レビュー （Ｍａ
ｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ）
１９ｇ３゜２ 、 Ｐｐ、２９９〜３２５．に提案され
ている。このイオン光学系は、第５図に示すように、磁
場先行であり、イオン源１を出たイオンビームを四重極
レンズ２．３、八重極レンズ５を介して磁場６に導びき
、磁場６でイオンを質量分散させた後に四重極レンズ４
、および電場セクタ７ａ、７ｂで作られる静電場７によ
りイオンコレクタ８に収束させている。なお、第５図（
ａ）は構成図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ水平方向
および垂直方向のイオン軌道を示す図である。以上の構
成であるので、磁場分散で目的とするイオン以外のもの
は中心軌道から外れるが、しかし、中心軌道から外れた
イオンがセクタ電極にあたって反射したり、また、ガス
と衝突した後四重極レンズ、静電場等で集められコレク
タに到達してしまうことがしばしばある。これらはバッ
クグランド信号を与えるので微量測定には都合の悪いも
のである。
通常の二重収束質量分析計では磁場と静電場との中間の
無電場領域にイオンの収束点があり、ここにスリットを
設けることにより不用なイオンを除去することが可能で
ある。しかし、イオンの収束点が電場セクタの中にある
イオン光学系では。
無電場領域にイオンの収束点があり、ここにスリットを
設けることにより不用なイオンを除去することが可能で
ある。しかし、イオンの収束点が電場セクタの中にある
イオン光学系では。
電場を乱すなどの理由から、単純にスリットを電場セク
タ内に設けることはできない難点があった。
タ内に設けることはできない難点があった。
本発明の目的は、上記した難点を解消し、電場セクタ内
にスリットを挿入する構成として、しかも良好なＳＮ比
でスペクトルの測定ができる質量分析計を提供すること
にある。
にスリットを挿入する構成として、しかも良好なＳＮ比
でスペクトルの測定ができる質量分析計を提供すること
にある。
本発明の特徴は、質量分析計の静電場内のイオン収束点
にイオンの通過を制限するスリットを設ける構成とする
ことにあるが、特に、スリット挿入による電場の乱れを
防止するために、スリットを、スリット用中央電極と、
この中央電極をはさんで前後（イオンの入射側と出射側
）の位置に、それぞれ独立に電位を加え得るように中央
電極に対して電気的に絶縁して設けられる補助電極とか
らなる構成を採用することにある。
にイオンの通過を制限するスリットを設ける構成とする
ことにあるが、特に、スリット挿入による電場の乱れを
防止するために、スリットを、スリット用中央電極と、
この中央電極をはさんで前後（イオンの入射側と出射側
）の位置に、それぞれ独立に電位を加え得るように中央
電極に対して電気的に絶縁して設けられる補助電極とか
らなる構成を採用することにある。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。第１図（ａ）は実施例光学系の構成図であり
、第５図（ａ）との相違点は静電場７内のイオン収束点
にスリット９が設けられた点であり、（ｂ）は水平方向
の、（ｃ）は垂直方向のイオン軌道を示す図である。イ
オン源１を出たイオンビームは四重極レンズ２，３およ
び八重極レンズ５を順次通過し、水平方向には（ｂ）図
のように発散させられ、垂直方向には（ｃ）図のように
収束して磁場６に入る。磁場６内では垂直方向に狭い分
析管を通過する構成となっており、すなわち、イオンビ
ームの垂直方向の拡がりを制限するイオン光学系となっ
ている。磁場６を出たビームのうち、特定の質量ｍ。を
待ったイオンは四重極レンズ４および、電場セクタ７ａ
、７ｂによって作られる静電場７により収束させられて
イオンコレクタ８に到着する。質量がｍ。と異なるイオ
ンは磁場６での偏向角が異なるので、四重極レンズ４お
よび静電場７内のイオン光学軸上にくることはなく１通
常はイオンコレクタ８に到達しない。
説明する。第１図（ａ）は実施例光学系の構成図であり
、第５図（ａ）との相違点は静電場７内のイオン収束点
にスリット９が設けられた点であり、（ｂ）は水平方向
の、（ｃ）は垂直方向のイオン軌道を示す図である。イ
オン源１を出たイオンビームは四重極レンズ２，３およ
び八重極レンズ５を順次通過し、水平方向には（ｂ）図
のように発散させられ、垂直方向には（ｃ）図のように
収束して磁場６に入る。磁場６内では垂直方向に狭い分
析管を通過する構成となっており、すなわち、イオンビ
ームの垂直方向の拡がりを制限するイオン光学系となっ
ている。磁場６を出たビームのうち、特定の質量ｍ。を
待ったイオンは四重極レンズ４および、電場セクタ７ａ
、７ｂによって作られる静電場７により収束させられて
イオンコレクタ８に到着する。質量がｍ。と異なるイオ
ンは磁場６での偏向角が異なるので、四重極レンズ４お
よび静電場７内のイオン光学軸上にくることはなく１通
常はイオンコレクタ８に到達しない。
しかし、これらイオンがガスと衝突したり、電極にあた
って反射したりすると、四重極レンズ４および静電場７
を通過してイオンコレクタ８に到達することがある。こ
れらは、通常、静電場７内のイオン収束点を通過せず、
イオン光学軸から外れた位置をすり抜けてイオンコレク
タに到達するものである。これらはバックグランドノイ
ズを与えるが、大部分はイオン収束点を通過しないので
、このイオン収束点位置に第２図に示すようなスリット
９を置くことにより除去できる。
って反射したりすると、四重極レンズ４および静電場７
を通過してイオンコレクタ８に到達することがある。こ
れらは、通常、静電場７内のイオン収束点を通過せず、
イオン光学軸から外れた位置をすり抜けてイオンコレク
タに到達するものである。これらはバックグランドノイ
ズを与えるが、大部分はイオン収束点を通過しないので
、このイオン収束点位置に第２図に示すようなスリット
９を置くことにより除去できる。
このイオン収束点は静電場７内にあるため、単純な構成
のスリットを挿入したのでは電場の乱れが生じる。これ
を防止するため、本発明の第１の実施例では、スリット
９として第２図に示す断面構造を持つものを採用する。
のスリットを挿入したのでは電場の乱れが生じる。これ
を防止するため、本発明の第１の実施例では、スリット
９として第２図に示す断面構造を持つものを採用する。
すなわち、スリット用中央電極１０と、この中央電極１
０の前後の位置にそれぞれ絶縁ガイシ１３を介して設け
られる入射側の補助電極１１および出射側の補助電極）
２とからなるスリット構造とする。図示の矢印１４はイ
オンの入射方向を示している。このスリットの挿入によ
りイオン軌道が変化しないように各補助電極１１．１２
にはそれぞれ独立に電位が与えられる。スリット用中央
電極１０は通常、零電位であるが、必要に応じて電位を
与えることができるように、アース電位とは絶縁されて
いる。
０の前後の位置にそれぞれ絶縁ガイシ１３を介して設け
られる入射側の補助電極１１および出射側の補助電極）
２とからなるスリット構造とする。図示の矢印１４はイ
オンの入射方向を示している。このスリットの挿入によ
りイオン軌道が変化しないように各補助電極１１．１２
にはそれぞれ独立に電位が与えられる。スリット用中央
電極１０は通常、零電位であるが、必要に応じて電位を
与えることができるように、アース電位とは絶縁されて
いる。
実施例では２枚の対向する補助電極１１．１２の間隔を
１■内外とした。これらの補助電極１１．１２は中央電
極１０に固定する構造としても、あるいは電場セクタ７
ａ、７ｂに固定する構造としても良いが、第３図実施例
のように、中央電極１０と一体化して中央電極１０と共
に上下あるいは左右に移動させることができる構造が、
最適通過条件を得る上で好ましい。
１■内外とした。これらの補助電極１１．１２は中央電
極１０に固定する構造としても、あるいは電場セクタ７
ａ、７ｂに固定する構造としても良いが、第３図実施例
のように、中央電極１０と一体化して中央電極１０と共
に上下あるいは左右に移動させることができる構造が、
最適通過条件を得る上で好ましい。
本実施例構成によれば、静電場７内のイオン収束点位置
に、中心部の電場を乱すことがないようにスリットを設
けたことにより、従来の質量分析計で問題となるバック
グランドノイズを大幅に低減することが可能となる。
に、中心部の電場を乱すことがないようにスリットを設
けたことにより、従来の質量分析計で問題となるバック
グランドノイズを大幅に低減することが可能となる。
第３図はスリットの他の実施例を示す断面図で、スリッ
ト用中央電極１０の前後の位置にそれぞれ絶縁体を介し
て補助電極を設けることは第２図実施例の場合と同じで
あるが、補助電極の構造が異なる。すなわち、第３図実
施例では、補助電極の外周部に外側電極１７を、中心部
に内側電極１８をそれぞれ取付ける構造とし、そして、
外側電極１７と内側電極１８との間に抵抗被膜１５．１
６をそれぞれ設ける構造とする。これにより、電場の均
一性を良好に保持させることができる。
ト用中央電極１０の前後の位置にそれぞれ絶縁体を介し
て補助電極を設けることは第２図実施例の場合と同じで
あるが、補助電極の構造が異なる。すなわち、第３図実
施例では、補助電極の外周部に外側電極１７を、中心部
に内側電極１８をそれぞれ取付ける構造とし、そして、
外側電極１７と内側電極１８との間に抵抗被膜１５．１
６をそれぞれ設ける構造とする。これにより、電場の均
一性を良好に保持させることができる。
第４図は、スリットのさらに他の実施例を示す断面図で
、これは、目的とするイオン以外のイオンが、電場セク
タ７ａ、７ｂの内壁面とスリット９の外周部との間の空
隙部を通過するのを防止するために、イオン入射側のス
リット近傍の電場セクタ内壁面に遮へい板あるいはひだ
電極１９を設けた構成としたものである。これにより、
スリットの中心部以外の御所を通過してイオンコレクタ
側へイオンが抜は出ることを防ぎ、より確実にバックグ
ランドノイズを低減できるようになる。
、これは、目的とするイオン以外のイオンが、電場セク
タ７ａ、７ｂの内壁面とスリット９の外周部との間の空
隙部を通過するのを防止するために、イオン入射側のス
リット近傍の電場セクタ内壁面に遮へい板あるいはひだ
電極１９を設けた構成としたものである。これにより、
スリットの中心部以外の御所を通過してイオンコレクタ
側へイオンが抜は出ることを防ぎ、より確実にバックグ
ランドノイズを低減できるようになる。
以上述べたように、本発明によれば、質量分析計の静電
場内のイオン収束点に、電場を乱すことなくスリットを
設け、このスリットで迷走イオンを除去し、目的とする
イオンだけをイオンコレクタまで到達させることができ
る。数値例を挙げると、本発明のスリットを挿入しない
場合に比べて。
場内のイオン収束点に、電場を乱すことなくスリットを
設け、このスリットで迷走イオンを除去し、目的とする
イオンだけをイオンコレクタまで到達させることができ
る。数値例を挙げると、本発明のスリットを挿入しない
場合に比べて。
バックグランドノイズが数分の−（１／３〜１１５）に
低減することが確かめられた。
低減することが確かめられた。
第１図は本発明の一実施例を説明する図で（ａ）は全体
構成図、（ｂ）は水平方向のイオン軌道図、（ｃ）は垂
直方向のイオン軌道図、第２図は本発明におけるスリッ
トの一実施例の断面図、第３図、第４図はそれぞれ本発
明におけるスリットの他の実施例を示す断面図、第５図
は従来の質量分析計を説明する図で（ａ）は構成図、（
ｂ）は水平方向のイオン軌道図、（ｃ）は垂直方向のイ
オン軌道図である。 符号の説明 １・・・イオン源 ２．３．４・・・四重極レンズ ５・・・八重極レンズ ６・・・磁場７・・・静電
場 ７ａ、７ｂ・・・電場セクタ８・・・イ
オンコレクタ ９・・・スリット１０・・・スリット
用中央電極
構成図、（ｂ）は水平方向のイオン軌道図、（ｃ）は垂
直方向のイオン軌道図、第２図は本発明におけるスリッ
トの一実施例の断面図、第３図、第４図はそれぞれ本発
明におけるスリットの他の実施例を示す断面図、第５図
は従来の質量分析計を説明する図で（ａ）は構成図、（
ｂ）は水平方向のイオン軌道図、（ｃ）は垂直方向のイ
オン軌道図である。 符号の説明 １・・・イオン源 ２．３．４・・・四重極レンズ ５・・・八重極レンズ ６・・・磁場７・・・静電
場 ７ａ、７ｂ・・・電場セクタ８・・・イ
オンコレクタ ９・・・スリット１０・・・スリット
用中央電極
Claims (3)
- （１）少なくともイオン源、磁場、静電場、イオンコレ
クタを具備する質量分析計において、静電場内のイオン
収束点にイオンの通過を制限するスリットを設けたこと
を特徴とする質量分析計。 - （２）前記スリットが、スリット用中央電極と、この中
央電極をはさんで前後の位置にそれぞれ中央電極とは電
気絶縁して設けられる補助電極とからなるスリットであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の質量分
析計。 - （３）前記スリットが、静電場を作っている電場セクタ
の内壁面と上記スリットの外周部との間をイオンが通過
するのを阻止する遮へい板あるいはひだ電極を具備する
スリットであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076744A JPS61237360A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60076744A JPS61237360A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61237360A true JPS61237360A (ja) | 1986-10-22 |
Family
ID=13614108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60076744A Pending JPS61237360A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61237360A (ja) |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP60076744A patent/JPS61237360A/ja active Pending
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